यदि आप रबर की छड़ के सिरों को एक-दूसरे की ओर धकेलते हैं, तो आप a applying लगा रहे हैंदबावबल और रॉड को कुछ मात्रा में छोटा कर सकता है। यदि आप सिरों को एक दूसरे से दूर खींचते हैं, तो बल कहलाता हैतनाव,और आप रॉड को लंबा खींच सकते हैं। यदि आप एक सिरे को अपनी ओर खींचते हैं और दूसरे सिरे को आप से दूर खींचते हैं, तो इसे a. कहा जाता हैकतरनीबल, छड़ तिरछे खिंचती है।
लोचदार मापांक (इ) संपीड़न या तनाव के तहत सामग्री की कठोरता का एक उपाय है, हालांकि एक समान कतरनी मापांक भी है। यह सामग्री का एक गुण है और यह वस्तु के आकार या आकार पर निर्भर नहीं करता है।
रबर के एक छोटे टुकड़े में रबर के बड़े टुकड़े के समान लोचदार मापांक होता है।लोचदार मापांक, जिसे यंग के मापांक के रूप में भी जाना जाता है, जिसका नाम ब्रिटिश वैज्ञानिक थॉमस यंग के नाम पर रखा गया है, किसी वस्तु को निचोड़ने या खींचने के बल को लंबाई में परिणामी परिवर्तन से संबंधित करता है।
तनाव और तनाव क्या हैं?
तनाव (σ) प्रति इकाई क्षेत्र का संपीड़न या तनाव है और इसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है:
\sigma=\frac{F}{A}
यहां एफ बल है, और ए क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र है जहां बल लगाया जाता है। मीट्रिक प्रणाली में, तनाव आमतौर पर पास्कल (Pa), न्यूटन प्रति वर्ग मीटर (N/m) की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है
2) या न्यूटन प्रति वर्ग मिलीमीटर (N/mm .)2).जब किसी वस्तु पर दबाव डाला जाता है, तो आकार में परिवर्तन को कहा जाता हैतनाव।संपीड़न या तनाव के जवाब में,सामान्य तनाव (ε) अनुपात द्वारा दिया जाता है:
\epsilon=\frac{\डेल्टा एल} {एल}
इस मामले मेंलीलंबाई में परिवर्तन है औरलीमूल लंबाई है। सामान्य तनाव, या बसतनाव, आयामहीन है।
लोचदार और प्लास्टिक विरूपण के बीच का अंतर
जब तक विरूपण बहुत अधिक नहीं होता, तब तक रबर जैसी सामग्री खिंच सकती है, फिर बल हटा दिए जाने पर अपने मूल आकार और आकार में वापस आ जाता है; रबर ने अनुभव किया हैलोचदारविरूपण, जो आकार का एक प्रतिवर्ती परिवर्तन है। अधिकांश सामग्री कुछ मात्रा में लोचदार विरूपण को बनाए रख सकती है, हालांकि यह स्टील जैसी सख्त धातु में छोटी हो सकती है।
यदि तनाव बहुत अधिक है, तथापि, एक सामग्री से गुजरना होगाप्लास्टिकविरूपण और स्थायी रूप से आकार बदलते हैं। तनाव उस बिंदु तक भी बढ़ सकता है जहां कोई सामग्री टूट जाती है, जैसे कि जब आप रबर बैंड को तब तक खींचते हैं जब तक कि वह दो में टूट न जाए।
लोच सूत्र के मापांक का उपयोग करना
लोच समीकरण के मापांक का उपयोग केवल संपीड़न या तनाव से लोचदार विरूपण की स्थितियों में किया जाता है। लोच का मापांक केवल तनाव से विभाजित तनाव है:
ई=\frac{\sigma}{\epsilon}
पास्कल (Pa) की इकाइयों के साथ, न्यूटन प्रति वर्ग मीटर (N/m .)2) या न्यूटन प्रति वर्ग मिलीमीटर (N/mm .)2). अधिकांश सामग्रियों के लिए, लोचदार मापांक इतना बड़ा होता है कि इसे आम तौर पर मेगापास्कल (एमपीए) या गिगापास्कल (जीपीए) के रूप में व्यक्त किया जाता है।
सामग्री की ताकत का परीक्षण करने के लिए, एक उपकरण अधिक से अधिक बल के साथ नमूने के सिरों पर खींचता है और लंबाई में परिणामी परिवर्तन को मापता है, कभी-कभी नमूना टूटने तक। नमूने के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को परिभाषित और ज्ञात किया जाना चाहिए, जिससे लागू बल से तनाव की गणना की जा सके। उदाहरण के लिए, हल्के स्टील पर एक परीक्षण से डेटा को तनाव-तनाव वक्र के रूप में प्लॉट किया जा सकता है, जिसका उपयोग स्टील की लोच के मापांक को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।
एक तनाव-तनाव वक्र से लोचदार मापांक
लोचदार विरूपण कम उपभेदों पर होता है और तनाव के समानुपाती होता है। तनाव-तनाव वक्र पर, यह व्यवहार लगभग 1 प्रतिशत से कम उपभेदों के लिए एक सीधी रेखा क्षेत्र के रूप में दिखाई देता है। तो 1 प्रतिशत लोचदार सीमा या प्रतिवर्ती विरूपण की सीमा है।
स्टील की लोच का मापांक निर्धारित करने के लिए, उदाहरण के लिए, पहले लोचदार के क्षेत्र की पहचान करें तनाव-तनाव वक्र में विकृति, जो अब आप देख रहे हैं, लगभग 1 प्रतिशत से कम उपभेदों पर लागू होती है, याε= 0.01. उस बिंदु पर संगत प्रतिबल हैσ= २५० एन/मिमी2. इसलिए, लोच सूत्र के मापांक का उपयोग करते हुए, स्टील की लोच का मापांक है
E=\frac{\sigma}{\epsilon}=\frac{250}{0.01}=25,000\text{ N/mm}^2